cao
TỰ LUẬN:
Bài 1: Một vòng xuyến có đường kính ngoài là 5cm và đường kính trong là 4,5cm. Biết hệ số căn mặt
ngoài của glyxerin ở nhiệt độ 200C là σ = 65,2.10-3 N/m. Tính lực bức vòng xuyến này ra khỏi mặt thoáng của glyxerin ở nhiệt độ này.
Bài 2: Một vòn dây có đường kính 12 cm được nhún chìm nằm ngang trong một mẫu dầu. Khi kéo
vòng dây khỏi đầu, người ta đo được lực phải tác dụng thêm do lực căng mặt ngoài là 13,8.10-3N. Hãy tính hệ số căng mặt ngoài của dầu.
Bài 3: Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây hình chữ nhật treo thẳng đứng. Đoạn dây ab
dài 10cm và có thể trượt dễ dàng trên khung. Tính khối lượn của đoạn dây ab để nó cân bằng. Màng xà phòng có hệ số căng mặt ngoài là 0,04 N/m.
Bài 4: Một phong vũ biểu thủy ngân có đường kính trong là 2,5 mm và mực thủy ngân trong ống dâng
cao 760 mm. Hỏi áp suất thực của khí quyển là bao nhiêu nếu tính đến hiện tượng thủy ngân không dính ướt ống thủy tinh.
Bài 5: Cắm thẳng đứng hai ống mao dẫn bằng thủy tinh vào chậu nước. Đường kính trong của hai ống
này lần lượt bằng 0,30 mm và 0,90 mm. Thủy tinh bị dính ướt hoàn toàn. Tính độ chênh lệch giữa các mức nước dâng lên trong hai ống. Nước có khối lượng riêng là 1000 kg/m3 và hệ số căng mặt ngoài là 72,5.10--3N/m.
CHỦ ĐỀ XI: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤTA. LÝ THUYẾT A. LÝ THUYẾT
1. Sự chuyển thể
- Chất rắn kết tinh nóng chảy và đông đặc ở một nhiệt độ xác định gọi là điểm nóng chảy. chất vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
- Mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định gọi là điểm sôi. Điểm sôi của chất lỏng phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và áp suất trên bề mặt chất lỏng.
- Khi chuyển từ thể rắn kết tinh sang thể lỏng ở điểm nóng chảy thì phải cung cấp nhiệt lượng: Q = λm. Với m: khối lượng của chất rắn
λ: nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn (J/kg) - Khi chuyển từ thể lỏng sang thể rắn thì toả nhiệt lượng Qtỏa = λm.
- Khi chuyển từ thể lỏng sang thể hơi ở nhiệt độ hoá hơi thì phải cung cấp nhiệt lượng: Q = Lm. Với m: khối lượng của chất lỏng hóa hơi
L: nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng (J/g) - Khi chuyển từ thể hơi sang thể lỏng thì toả nhiệt lượng Q = Lm.
2. Độ ẩm không khí
Hơi nước trong không khí gây nên độ ẩm không khí. Độ ẩm không khí bao gồm :
- Độ ảm tuyệt đối : a (g/m3) là khối lượng hơi nước chứa trong 1 m3 không khí tính ra gam. - Độ ẩm cực đại : A (g/m3) là khối lượng hơi nước bão hoà chứa trong 1 m3 không khí tính ra gam.
- Độ ẩm tỉ đối : f = a A(%).
- Điểm sương là nhiệt độ mà tại đó hơi nước trong không khí trở nên bão hoà.
B.BÀI TẬPTRẮC NGHIỆM: TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Chọn câu sai: Hiện tượng mao dẫn xảy ra khi
a. Ống thủy tinh tiết diện nhỏ hai đầu hở, nhúng một đầu thẳng đứng xuống chậu nước.
b. Ống thủy tinh tiết diện nhỏ một đầu kín một đầu hở, nhúng đầu hở của ống thẳng đứng xuống chậu nước.
c. Nhúng một mảnh vải nhỏ xuống chậu nước.
d. Các phương án trên đều sai.
Câu 2. Chọn câu trả lời đúng : Dùng một ống nhỏ giọt có đường kính trong của ống là d =0,4mm để
nhỏ 0,5cm3 dầu hoả thành 100giọt .Tính hệ số căng mặt ngoài của dầu hoả .Biết Ddh = 800kg/m3 , g = 9,8m/s2
A. 0,03N/m B. 0,031N/m C. 0,032N/m D. 0,033N/m
Câu 3. Thả một cục nước đá có khối lượng30g ở 00C vào cốc nước có chứa 0,2 lít nước ở 200C. Bỏ qua nhiệt dung của cốc, nhiệt dung riêng của nước 4,2 J/g.K, khối lượng riêng của nước là ρ = 1 g/cm3, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 334 J/g Nhiệt độ cuối của cốc nước là:
a. 00C B.50C C. 70C D. 100C
Câu 4. Chọn câu sai
a. Sự bay hơi là quá trình hóa hơi xảy ra ở bề mặt thoáng của chất lỏng.
b. Sự sôi là quá trình hóa hơi xảy ra cả ở bề mặt thoáng và trong lòng khối chất lỏng.
c. Sự bay hơi phụ thuộc nhiệt độ, diện tích mặt thoáng, áp suất và bản chất của chất lỏng.
d. Sự sôi phụ thuộc nhiệt độ, diện tích mặt thoáng, áp suất và bản chất của chất lỏng.
Câu 5. Để xác định nhiệt hóa hơi của nước người ta làm thí nghiệm sau. Đưa 10 g hơi nước ở 1000C vào một nhiệt lượng kế chứa 290 g nước ở 200C. Nhiệt độ cuối của hệ là 400C, biết nhiệt dung của nhiệt lượng kế là 46 J/độ, nhiệt dung riêng của nước là 4,18 J/g.độ. Nhiệt hóa hơi của nước là:
a. 2,02.103 kJ/kg B. 2,27.103 kJ/kg C. 2,45.103kJ/kg D. 2,68.103kJ/kg
Câu 6. Ở 300C không khí có độ ẩm tương đối là 64%. Độ ẩm tuyệt đối và điểm sương của không khí này là:
a. a = 19,4 g/m3 và t0= 200C B. a = 21,0 g/m3 và t0= 250C C.a = 19,4 g/m3 và t0= 220C D.a = 22,3 g/m3 và t0= 270C
TỰ LUẬN:
Bài 1: Tính nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một cục nước đá có khối lượng
500g ở -120C. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2,1.103J/kg.K
Bài 2: Một bình cách nhiệt hình trụ chứa khối nước đa cao 25 cm ở nhiệt độ -20oC. Người ta rót nhanh một lượng nước vào bình cho đến khi mặt nước cách đáy bình 45 cm. Khi đã cân bằng nhiệt, mực nước trong bình giảm đi 0,5 cm so với khi vừa rót nước. Xác định nhiệt độ của nước rót vào. Cho khối lượng riêng của nước và nước đá lần lượt là ρn = 1 000 kg/m3 và ρđ = 900 kg/m3, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 340 000 J/kg, nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là cn = 4 200 J/kgK và cđ= 2 100 J/kgK.
Bài 3: Một hộ trường có dung tích 2 000 m3 chứa không khí ở nhiệt độ t1 = 10oC và độ ẩm tỉ đối f1 = 80%. Cần bao nhiêu nước cho bay hơi vào lượng không khí trên để có được không khí có độ ẩm tỉ đối 72% nhưng ở nhiệt độ t2 = 18oC ? Biết khối lượng riêng của hơi nước bão hoà ở nhiệt độ t1 = 10oC là ρ1 = 9,4.10-3 kg/m3 và ở nhiệt độ t2 = 18oC là ρ2 = 15,4.10-3 kg/m3.
Bài 3: Trong một bình có dung tích V = 1 000 l chứa không khí ở nhiệt độ 27oC và độ ẩm tỉ đối là f1 = 65%. Độ ẩm tỉ đối trung bình là bao nhiêu nếu đưa vào bình 1 gan nước rồi cho bay hơi hết ? Biết áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ 27oC là pb = 26,7 mmHg.
Bài 4: Trong xilanh được đậy kín bởi pit-tông chứa 10 l không khí ẩm ở nhiệt độ t = 20oC, áp suất p1 = 13,3 kPa và độ ẩm tỉ đối là f = 70%. Áp suất không khí trong xilanh là bao nhiêu nếu thể tích không khí giảm 10 lần nhưng nhiệt độ vẫn không đổi ? Biết rằng áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ t = 20oC là pb = 2,4 kPa.
Bài 5 : Một bình chứa chất lỏng và hơi bão hoà của nó. Trong quá trình dãn nở đẳng nhiệt, chất lỏng
bay hơi hết, thể tích của hơi chiếm chỗ tưng lên 3 lần còn áp suất hơi giảm 2 lần. Tính tỉ lệ khối lượng của chất lỏng và hơi chứa trong bình lúc đầu. coi thể tích chất lỏng chiếm chỗ là không đáng kể.
Bài 6: Một luồng hơi nước có nhiệt độ 1000C. Sau khi ngưng tụ thành 2 kg nước ở 1000C thì nhiệt lượng tỏa ra của luồng hơi nước đó có đủ làm nóng chảy 10kg nước đá ở được không? Giải thích. Nếu đủ hãy tính nhiệt độ khi hệ cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nước c = 4200 J/kg, nhiệt nóng chảy của nước đá λ= 330 kJ/ Kg, nhiệt hóa hơi của nước đá L = 2300KJ/Kg.
Bài 7: Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80g ở 00C vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,2 kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105, nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.
Bài 8: Một quả cầu bằng bạc có khối lượng m = 250 g ở nhiệt độ phòng 270C. Tính: a.Nhiệt lượng tối thiểu cần thiết để làm nòng chảy hoàn toàn quả cầu.
b.Nhiệt lượng tỏa ra khi khối bạc lỏng trên đông đặc lại và nguội tới nhiệt độ 5000C. Biết nhiệt độ nóng chảy bạc là 9600C, nhiệt nóng chảy riêng là 0,88.105 J/kg, nhiệt dung riêng là 236 J/kgđộ
Bài 9: Lấy 0,01 kg hơi nước ở 1000C cho ngưng tụ trong bình nhiệt lượng kế chứa 0,2 kg nước ở 9,50C. Nhiệt độ cuối cùng đo được là 400C. Cho nhiệt dung riêng của nước là c = 4180J/kgK. Hãy tính nhiệt hóa hơi của nước?
Bài 10: Không khí ở 300C có độ ẩm tuyệt đối là 21, 53 g/m3. Hãy xác định độ ẩm cực đại và suy ra độ ẩm tỉ đối của không khí ở 300C.
CHƯƠNG VIII: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌCA.LÝ THUYẾT A.LÝ THUYẾT
I – Nội năng
1. Nội năng . Nội năng của vật là dạng năng lượng bao gồm động năng phân tử (do các phân tử chuyển
động nhiệt) và thế năng phân tử (do các phân tử tương tác với nhau) U = Wđpt + Wtpt
Động năng phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ: Wđpt ∈ T Thế năng phân tử phụ thuộc và thể tích: Wtpt ∈ V
=> do vậy nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích: U = f(T;V) - Nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
2. Độ biến thiên nội năng:
- Trong nhiệt động lực học người ta không quan tâm đến nội năng của vật mà quan tâm đến độ biến thiên nội năng ∆U của vật, nghĩa là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
∆U = U2 – U1
+ Nếu U2 > U1 => ∆U > 0: Nội năng tăng + Nếu U2 < U1 => ∆U < 0: Nội năng tăng
3. Các cách làm thay đổi nội năng:
- Thực hiện công: Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.
- Truyền nhiệt: Trong quá trình truyền nhiệt chí có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
II – Nhiệt lượng
1.Công thức tính nhiệt lượng:
- Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt gọi là nhiệt lượng (còn gọi tắt là nhiệt). Ta có :
∆U = Q hay Q = mc∆t; Q mc t mc t= ∆ = (2−t1)
trong đó: c: nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật (J/kg.K); m: khối lượng của vật. 2 1
t t t
∆ = − : độ biến thiên nhiệt độ; t1: nhiệt độ ban đầu; t2: nhiệt độ sau; Q: nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra.(J)
2. Phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu + Qtỏa = 0 hay Qthu = Qtoa